[发明专利]一种浮区法生长掺杂不同浓度Ta的La2Ti2O7单晶的方法

权利要求书

1.一种掺Ta的La₂Ti₂O₇单晶，其特征在于，所述掺Ta的La₂Ti₂O₇单晶的化学组成为La₂Ti_2-xTa_xO₇，其中0.01≤x≤0.1，优选0.02≤x≤0.08，晶格常数分别为a=7.8109-7.8220Å，b=13.008-13.012Å，c=5.5451-5.5498Å。

2.根据权利要求1所述的掺Ta的La₂Ti₂O₇单晶，其特征在于，所述掺Ta的La₂Ti₂O₇单晶的可见光透过率为70%以上。

3.一种制备权利要求1或2所述的掺Ta的La₂Ti₂O₇单晶的方法，其特征在于，所述方法包括：

按照化学计量比称取Ta源、La源和Ti源，混合、烘干得到原料混合物；

将所述原料混合物预烧后压制成型，得到料棒；

将所述料棒进行烧结，得到多晶棒；

在氩气气氛下，利用浮区法从所述多晶棒生长La₂Ti_2-xTa_xO₇单晶；以及

将所述La₂Ti_2-xTa_xO₇单晶进行退火。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述Ta源为纯度在99.99%以上的Ta₂O₅，所述La源为纯度在99.99%以上的La₂O₃，所述Ti源为纯度在99.99%以上的TiO₂。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述预烧的温度为1100～1350℃，时间为6～20小时。

6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述烧结的温度为1300～1500℃，时间为6～10小时。

7.根据权利要求3至6中任一项所述的方法，其特征在于，利用浮区法从所述多晶棒生长La₂Ti_2-xTa_xO₇单晶包括：使用所述料棒作为上料棒和下料棒，将上料棒吊挂于晶体生长炉的上端，将下料棒固定在晶体生长炉的下端，装好后用密封管密封；设置升温制度至所述上料棒和下料棒开始融化，调整所述上料棒和所述下料棒的旋转速度和旋转方向，至所述上料棒和所述下料棒完全熔化后对接，稳定5～10分钟后，设置晶体生长速度，开始晶体生长；以及，晶体生长完成后，降温至所述上料棒和所述下料棒脱离，然后设置降温时间1～2小时，降至室温，取出晶体。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述升温制度为0.6～1小时到达1800～2000W的功率输出；

所述上料棒和所述下料棒的旋转方向相反，所述上料棒的旋转速度为15-25rpm，所述下料棒的旋转速度为15～25rpm；

所述晶体生长速度为4～10mm/小时。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述退火的温度为800～1200℃℃，时间为2～4小时，升温速率为2～4℃/分钟。